A profundidade de campo refere-se ao intervalo de distância que parece aceitável. Varia dependendo do tipo de câmera, abertura e distância de foco, embora o tamanho da impressão e a distância de visualização também possam influenciar nossa percepção de profundidade de campo. Este tutorial foi desenvolvido para fornecer uma melhor compreensão intuitiva e técnica da fotografia e fornece uma calculadora de profundidade de campo para mostrar como ela varia com as configurações da câmera.
A profundidade de campo não muda abruptamente de nítida para não nítida, mas ocorre como uma transição gradual. De fato, tudo imediatamente à frente ou atrás da distância de foco começa a perder nitidez – mesmo que isso não seja percebido pelos nossos olhos ou pela resolução da câmera.
CÍRCULO DE CONFUSÃO
Como não há um ponto crítico de transição, um termo mais rigoroso chamado "
círculo de confusão " é usado para definir o quanto um ponto precisa ser desfocado para ser percebido como não nítido. Quando o círculo de confusão se torna perceptível aos nossos olhos, diz-se que essa região está fora da profundidade de campo e, portanto, não mais "aceitavelmente nítida ." O círculo de confusão acima foi exagerado para maior clareza; na realidade, isso seria apenas uma pequena fração da área do sensor da câmera.
Quando o círculo de confusão se torna perceptível aos nossos olhos? Um círculo de confusão aceitavelmente nítido é vagamente definido como aquele que passaria despercebido quando ampliado para uma impressão padrão de 8 x 10 polegadas e observado a uma distância de visualização padrão de cerca de 1 pé.
Nessa distância de visualização e tamanho de impressão, os fabricantes de câmeras assumem que um círculo de confusão é insignificante se não for maior que 0,01 polegada (quando ampliado). Como resultado, os fabricantes de câmeras usam o padrão de 0,01 polegada ao fornecer marcadores de profundidade de campo da lente (mostrado abaixo para f/22 em uma lente de 50 mm). Na realidade, uma pessoa com visão 20/20 ou melhor pode distinguir características 1/3 deste tamanho, e assim o círculo de confusão tem que ser ainda menor do que isso para alcançar uma nitidez aceitável.
Um círculo de confusão máximo diferente também se aplica a cada combinação de tamanho de impressão e distância de visualização. No exemplo anterior de pontos borrados, o círculo de confusão é realmente menor que a resolução da tela para os dois pontos em cada lado do ponto focal e, portanto, eles são considerados dentro da profundidade de campo. Alternativamente, a profundidade de campo pode ser baseada em quando o círculo de confusão se torna maior que o tamanho dos pixels de sua câmera digital.
Observe que a profundidade de campo apenas define um valor máximo para o círculo de confusão e não descreve o que acontece com as regiões quando elas ficam fora de foco. Essas regiões também são chamadas de "bokeh", do japonês (pronuncia-se bo-ké). Duas imagens com profundidade de campo idêntica podem ter bokeh significativamente diferente, pois isso depende do formato do diafragma da lente. Na realidade, o círculo de confusão geralmente não é realmente um círculo, mas só é aproximado como tal quando é muito pequeno. Quando se torna grande, a maioria das lentes o renderiza como uma forma poligonal com 5-8 lados.
CONTROLANDO PROFUNDIDADE DE CAMPO
Embora o tamanho da impressão e a distância de visualização influenciem o tamanho do círculo de confusão
aparece aos nossos olhos, a abertura e a distância de foco são os dois principais fatores que determinam o tamanho do círculo de confusão no sensor da sua câmera. Aberturas maiores (menor número F-stop) e distâncias de foco mais próximas produzem uma profundidade de campo menor. O teste a seguir mantém a mesma distância de foco, mas altera a configuração de abertura:
nota:imagens tiradas com uma lente de 200 mm (campo de visão de 320 mm em uma câmera de 35 mm)
ESCLARECIMENTO:COMPRIMENTO FOCAL E PROFUNDIDADE DE CAMPO
Observe que a distância focal não foi listada como influenciadora da profundidade de campo, ao contrário da crença popular. Embora as lentes telefoto pareçam criar uma profundidade de campo muito menor, isso ocorre principalmente porque elas são frequentemente usadas para ampliar o assunto quando não é possível se aproximar. Se o assunto ocupa a mesma fração da imagem (ampliação constante) tanto para uma telefoto quanto para uma lente grande angular, a
profundidade de campo total é praticamente* constante com a distância focal ! Obviamente, isso exigiria que você se aproximasse muito com uma lente grande angular ou muito mais longe com uma lente telefoto, conforme demonstrado no gráfico a seguir:
| Distância focal (mm) | Distância de foco (m) | Profundidade do campo (m) |
|---|
| 10 | 0,5 | 0,482 |
| 20 | 1.0 | 0,421 |
| 50 | 2,5 | 0,406 |
| 100 | 5.0 | 0,404 |
| 200 | 10 | 0,404 |
| 400 | 20 | 0,404 |
Observação:os cálculos de profundidade de campo estão em f/4.0 em uma câmera com fator de corte de 1,6X,
usando um círculo de confusão de 0,0206 mm.
Observe como há de fato uma mudança sutil para as menores distâncias focais. Este é um efeito real, mas é insignificante em comparação com a abertura e a distância de foco. Embora a profundidade de campo total seja praticamente constante, a fração da profundidade de campo que está na frente e atrás da distância de foco muda com a distância focal, conforme demonstrado abaixo:
| | Distribuição da profundidade de campo |
|---|
| Distância focal (mm) | Traseiro | Frente |
|---|
| 10 | 70,2% | 29,8% |
| 20 | 60,1% | 39,9% |
| 50 | 54,0% | 46,0% |
| 100 | 52,0% | 48,0% |
| 200 | 51,0% | 49,0% |
| 400 | 50,5% | 49,5% |
Isso expõe uma limitação do conceito de DoF tradicional:ele considera apenas o DoF total e não sua distribuição ao redor do plano focal, embora ambos possam contribuir para a percepção de nitidez. Observe como uma lente grande angular fornece um DoF de desvanecimento mais gradual atrás do plano focal do que na frente, o que é importante para fotografias de paisagens tradicionais.
Distâncias focais mais longas também podem
aparecer ter uma profundidade de campo mais rasa porque ampliam o fundo em relação ao primeiro plano (devido ao seu ângulo de visão mais estreito). Isso pode fazer com que um fundo desfocado pareça ainda mais desfocado porque seu desfoque foi ampliado. No entanto, esse é um conceito totalmente diferente, pois a profundidade de campo descreve apenas a região nítida de uma foto - não as regiões borradas.
Por outro lado, ao ficar no mesmo lugar e focalizar um assunto à mesma distância, uma lente de distância focal maior terá uma profundidade de campo menor (mesmo que as fotos enquadrem o assunto de maneira totalmente diferente). Isso é mais representativo do uso diário, mas é um efeito devido à maior ampliação, não à distância focal.
A profundidade de campo também parece mais rasa para câmeras SLR do que para câmeras digitais compactas, porque as câmeras SLR exigem uma distância focal maior para obter o mesmo campo de visão (consulte o tutorial sobre tamanhos de sensores de câmeras digitais para obter mais informações sobre este tópico).
*
Nota técnica :Descrevemos a profundidade de campo como sendo
virtualmente constante porque há casos limites em que isso não é verdade. Para distâncias focais que resultam em alta ampliação, ou muito perto da distância hiperfocal, as lentes grande angular podem fornecer um DoF maior do que as lentes telefoto. Por outro lado, em alta ampliação, o cálculo tradicional de DoF torna-se impreciso devido a outro fator:ampliação da pupila. Isso reduz a vantagem de DoF para a maioria das lentes grande angulares e aumenta para lentes telefoto e macro. No outro caso limite, próximo à distância hiperfocal, o aumento do DoF ocorre porque a lente grande angular tem um DoF traseiro maior e, portanto, pode atingir mais facilmente a nitidez crítica no infinito.
CALCULANDO PROFUNDIDADE DE CAMPO
Para calcular a profundidade de campo, é preciso primeiro decidir sobre um valor apropriado para o círculo máximo de confusão permitido. Isso se baseia no tipo de câmera (sensor ou tamanho do filme) e na combinação de distância de visualização/tamanho de impressão. Escusado será dizer que saber o que isso será antes do tempo muitas vezes não é simples. Experimente a ferramenta de cálculo de profundidade de campo para ajudá-lo a encontrar isso para sua situação específica.
PROFUNDIDADE DE FOCO E VISUALIZAÇÃO DE ABERTURA
Outra implicação do círculo de confusão é o conceito de profundidade de foco (também chamado de "foco espalhado"). Ela difere da profundidade de campo porque descreve a distância na qual a luz é focalizada no
sensor da câmera , em oposição ao sujeito:
Diagrama que descreve a profundidade de foco versus a abertura da câmera. As linhas roxas que compõem a borda de cada região sombreada representam os ângulos extremos em que a luz poderia entrar na abertura. O interior das regiões sombreadas em roxo representa todos os outros ângulos possíveis.
O conceito chave é este:quando um objeto está em foco, os raios de luz provenientes desse ponto convergem para um ponto no sensor da câmera. Se os raios de luz atingirem o sensor em locais ligeiramente diferentes (chegando a um disco em vez de um ponto), esse objeto será renderizado como fora de foco – e cada vez mais dependendo da distância dos raios de luz.
OUTRAS NOTAS
Por que não usar apenas a menor abertura (o maior número) para obter a melhor profundidade de campo possível? Além do fato de que isso pode exigir velocidades de obturador proibitivamente longas sem um tripé de câmera, uma abertura muito pequena suaviza a imagem criando um círculo maior de confusão (ou "
disco aéreo ") devido a um efeito chamado difração — mesmo dentro do plano de foco. A difração rapidamente se torna mais um fator limitante do que a profundidade de campo à medida que a abertura diminui. Apesar de sua extrema profundidade de campo, é também por isso que as "câmeras pinhole" resolução limitada.
Para
fotografia macro (alta ampliação), a profundidade de campo é, na verdade, influenciada por outro fator:ampliação da pupila. Isso é igual a um para lentes que são internamente simétricas, embora para lentes grande angular e teleobjetiva seja maior ou menor que um, respectivamente. Uma maior profundidade de campo é alcançada (do que seria normalmente calculado) para uma ampliação da pupila menor que um, enquanto a ampliação da pupila não altera o cálculo quando é igual a um. O problema é que a ampliação da pupila geralmente não é fornecida pelos fabricantes de lentes, e só se pode estimá-la visualmente.
OUTROS SITES E LEITURA ADICIONAL
- Norman Koren fornece outra perspectiva sobre a profundidade de campo, incluindo muitas equações para calcular a profundidade de campo e o círculo de confusão
- A paisagem luminosa compara a profundidade de campo de várias distâncias focais, fornecendo uma prova visual de que a profundidade de campo não muda muito com a distância focal.
